ANALISIS HERITABILITAS POLA REGRESI LAPORAN PRAKTIKUM Oleh Adi Rinaldi Firman 200110070044 LABORATORIUM PEMULIAAN DAN BIOMETRIKA FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS PADJADAJARAN JATINANGOR 2009
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Salah satu aspek yang sangat penting dalam dunia peternakan adalah pemuliabiakan dan lingkungan. Hal ini berkaitan dengan tuntutan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan suatu protein hewani, salah satunya yaitu melalui produk peternakan. Yang dimana suatu produk peternakan harus memiliki kualitas yang baik dan tinggi, dan itu semua hanya dapat diperoleh dari hewan ternak yang berkualitas tinggi pula. Berbagai cara dapat dilakukan untuk mendapatkan ternak yang bermutu. Salah satunya yaitu dengan menurunkan ataupun mewariskan sifat yang baik dari suatu induk ternak adalah hal yang berkelanjutan. Dalam populasi ternak yang besar, tidak menutup kemungkinan akan mengalami kesulitan. Maka dari itu, untuk memudahkan dapat dilakukan perkawinan secara acak atau dapat disebut juga random, akan tetapi sebelum dilakukan kawin acak (random) suatu ternak yang akan dikawinkan atau induknya harus memiliki kualitas yang baik dan memiliki produktifitas yang tinggi. Karena hal inilah yang akan diturunkan induk terhadap keturunannya, apabila tetua dari ternak tersebut memiliki kualitas yang baik maka itu akan diturunkan terhadap anak atau keturunanya. Dan untuk dapat mengetahui kemampuan suatu induk atau tetua yang memiliki kualitas dan produktifitas yang baik, maka harus ada suatu ilmu yang mempelajarinya. Yaitu salah satunya adalah heritabilitas ( suatu tolak ukur yang digunakan dalam suatu seleksi untuk mengetahui kemampuan tetua dalam menurunkan kesamaan sifat kepada keturunanya).
1.2. Tujuan Untuk mengetahui analisis heritabilitas dengan pola regresi, yang dimulai dari analisis komponen ragam (ragam aditif, dominant, epistasis) serta peragaan fenotipnya. 1.3. Prinsip Kerja 1. Estimasi nilai heritabilitas dapat dianalisis dari ragam suatu populasi yang isogen (ragam ge n yang sama), dibandingkan dengan ragam populasi umum, yaitu : V Pp = V Ap + V Lp V Pi = V Lp V Pp V Pi = V Ap V Ap = h 2 V Pp Dimana : V Pp = Ragam fenotip populasi V Pi = Ragam fenotip populasi isogen V Ap = Ragam aditif populasi 2. Melalui seleksi didalam suatu populasi, dimana bila dilakukan suatu seleksi maka frekuensi gennya akan berubah dan perubahan frekuensi gen inilah yang diduga sebagai kemampuan genetik yang diperoleh dari tetuanya. Hal ini dengan menggunakan rumus : G = (X s X p ) h 2 h 2 = (X s X p ) G Dimana : G = Kemajuan genetic X s = Rata-rata fenotip populasi seleksi
X p = Rata-rata fenotip populasi 3. Melalui perhitungan korelasi atau regresi dari induk atau orang tua dengan anaknya. Cara analisis ini merupakan yang paling akurat, karena dianalisis berdasarkan kekerabatannya secara genetik. Dengan analisis kekerabatan ini tidak saja dengan model regresi atau korelasi, tetapi dapat pula menggunakan model rancangan acak lengkap atau pola tersarang.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Heriditas dan Lingkungan Perbedaan yang dapat diamati pada ternak-ternak untuk berbagai sifat disebabkan oleh faktor genetik dan faktor lingkungan. Kedua faktor ini berperan sangat penting dalam menentukan keunggulan suatu ternak. Ternak yang secara genetik unggul tidak akan menampilkan keunggulan optimal jika tidak didukung oleh factor lingkungan yang baik pula. Sebaliknya, ternak yang memiliki mutu genetik rendah, meski didukung oleh lingkungan yang baik juga tidak akan menunjukkan produksi yang tinggi. Jadi, pada dasarnya ternak yang memiliki mutu genetik tinggi harus dipelihara pada lingkungan yang baik pula agar ternak tersebut bisa menampilkan produksi secara maksimal. 2.1.1. Sumber-sumber Keragaman Pada dasarnya keragaman fenotip (V p ) yang merupakan keragaman yang diamati disebabkan oleh adanya keragaman genetik (V G ) dan keragaman lingkingan (V E ). V p = V G + V E Sumber keragaman lainnya adalah keragaman yang timbul akibat interaksi antara factor genetik dengan factor lingkungan V GxE. Untuk memperjelas pengertian tentang sumber keragaman ini, digunakan sapi sebagai contoh. Sapisapi bagsa Eropa dan Inggris dibentuk dan diseleksi untuk bereproduksi pada lingkungan yang dingin dan yang sedang. Lingkungan seperti ini secara tidak langsung mempengaruhi ternak melalui kualitas makanan alami yang tumbuh di
daerah tersebut. Jika sapi-sapi ini dibawa ke daerah tropis, sapi-sapi ini tidak dapat menampilkan produktifitasnya sebaik tempat asalnya. Keragaman genetik bisa disebabkan oleh gen-gen yang aditif (V A ) dan juga oleh gen yang tidak aditif (V n ). Aksi gen yang tidak aditif ini bisa disebabkan oleh aksi gen dominant (V D ) dan aksi gen epistasis (V I ). Jadi, secara lengkap keragaman fenotipik dipengaruhi oleh keragaman aditif, keragamn gen dominant, keragaman interaksi genetik dan lingkungan, keragaman lingkungan, dan keragaman gen epistasis. V p = V A + V D + V GxE + V E + V I Keragaman lingkungan (V E ) dapat disebabkan oleh faktor iklim, cuaca, makanan, penyakit, dan system manajemen. 2.1.2. Estimasi Nilai Heritabilitas Secara sederhana heritabilitas berhubungan dengan proporsi keragaman fenotipik yang dikontrol oleh gen. Proporsi ini dapat diwariskan pada generasi selanjutnya. Perlu diingat bahwa kita tidak dapat membicarakan masalah nilai mutlak dari suatu sifat, melainkan mengukur perbedaan antar individu untuk sifat yang sama. Ada dua macam heritabilitas, yaitu heritabilitas dalam arti luas dan heritabilitas dalam artisempit. Heritabilitas (h 2 ) dalam arti luas merupakan rasio antara keragaman genetik dengan keragaman fenotip. h 2 = V G V p Heritabilitas dalam arti luas ini melibatkan pengaruh gen yang adaitif dan yang non aditif.
Heritabilitas dalam arti sempit adalah ratio antara keragaman aditif dengan keragaman fenotip. h 2 = V A V p Pada perhitungan heritabilitas dalam arti sempit ini aksi gen nonaditif (dominant dan epistasis) tidak dimasukkan. Hal ini disebabkan oleh daya penurunan gen dominant dan episitasis tidak semutlak aksi gen aditif. Di samping itu, pengaruh lingkungan terhadap aksi gen nonaditif sangat kecil. Nilai heritabilitas suatu sifat berkisar antara 0 sampai 1. Pada umumnya nilai heritabilitas dapat digolongkan ke dalam tiga kategori, yaitu rendah, sedang, dan tinggi. Nilai heritabilitas suatu sifat dikatakan rendah jika nilainya berada antara 0 0,20, sedang antara 0,2 0,4 dan tinggi untuk nilai lebih dari 0,4. Sifat yang memiliki heritabilitas rendah adalah sifat-sifat yang berhubungan dengan fertilitas, seperti persentase kebuntingan, jumlah anak pada anjing, kucing, dan babi, serta daya tetas telur pada ayam. Sifat-sifat yang memiliki nilai heritabilitas sedang, misalnya produksi susu dan sifat-sifat pertumbuhan pada saat ternak disapih. Contoh sifat-sifat yang memiliki nilai heritabilitas tinggi meliputi sifat-sifat yang diukur pada saat ternak sudsah dewasa kelamin, seperti sifat-sifat karkas dan bobot dewasa kelamin. 2.2. Cara Mengestimasi Nilai Heritabilitas Pada dasarnya perhitungan heritabilitas didasarkan pada prinsip bahwa ternak-ternak yang masih memiliki hubungan keluarga akan memiliki performa yang mirip jika dibandingkan dengan ternak-ternak yang tidak memiliki hubungan keluarga.
2.2.1. Heritabilitas Nyata Perhitungan heritabilitas nyata memerlukan perbandingan antara performa anak dari kelompok ternak terseleksi dengan performa tetuanya. Jadi, dalam hal ini sebenarnya kita membandingkan rataan keunggulan anak dengan keunggulan tetuanya. Peningkatan rataan performa pada anak jika dibandingkan dengan rataan performa populasi disebut dengan kemajuan genetik. Rataan peningkatan keunggulan tetua diatas rataan populasi disebut diferensial seleksi. Sebagai contoh, produksi susu dari kelompok terseleksi adalah 10.000 kg/tahun. Rataan produksi adalah 8.000 kg. Sapi terseleksi memiliki produksi susu 2.000 kg lebih baik dari rataan populasinya. Perbedaan ini disebut diferensial seleksi. Jika sapi-sapi betina tersebut disilangkan dengan pejantanpejantan yang memiliki kemampuan genetik yang sama, akan dihasilkan sapisapi betina yang memiliki produksi susu sebesar 8.700 kg/tahun. Perlu dicatat bahwa pengumpulan data seperti ini memerlukan waktu antara 5-6 tahun. Anakanak sapi betina ini memiliki keunggulan produksi sebesar 700 kg diatas rataan populasi. Nilai ini merupakan ukuran keunggulan tetua yang diwariskan pada anak yang merupakan variasi aditif genetik. Heritabilitas produksi susu ini adalah 700/2.000 = 0,35. Perhitungan seperti itu menggunakan asumsi bahwa variasi lingkungan pada generasi tetua sama dengan variasi lingkungan pada generasi anak. 2.2.2. Metode Regresi dan Korelasi Jika diasumsikan bahwa keragaman antara dua populasi tidak berbeda maka regresi antara anak dengan rataan tetuanya (pejantan dan induk) dapat digunakan untuk mengestimasi nilai heritabilitas suatu sifat. Oleh karena anak hanya mewarisi setengah gen-gen dari salah satu tetuanya maka heritabilitas
dapat juga diestimasi dari regresi antara anak dengan salah satu tetuanya. Heritabilitas yang diestimasi dengan cara ini adalah sebesar 2 x koefisien rehresinya. Ternak-ternak yang memiliki hubungan keluarga fullsib (saudara kandung) memiliki kesamaan gen sebesar 50%. Oleh sebab itu, nilai heritabilitasnya adalah sebesar 2 x koefisien regresinya. Ternak-ternak yang memiliki hubungan keluarga halfsib (saudara tiri) memiliki kesamaan gen sebesar 25%. Jadi, estimasi heritabitasnya adalah 4 x koefisien regresi. Jika keragaman pada dua populasi yang diamati tidak berbeda jauh maka koefisien korelasi dapat digunakan untuk menghitung heritabilitas. Cara perhitungannya sama dengan perhitungan nilai heritabilitas dari koefisien regresi. Sebagai contoh 132 mahasiswa dan 76 mahasiswi diminta untuk mengumpulkan data tinggi badan mereka dan juga tinggi badan kedua orang tuanya. Koefisien regresi antara tinggi badan mahasiswa dengan tinggi badan rataan kedua orang tuanya adalah 0,527. Koefisien regresi antara tinggi badan mahasiswi dengan rataan tinggi badan tetuanya adalah 0,551. Oleh karena nilai heritabilitas ini diestimasi berdasarkan rataan tetuanya maka heritabilitas tinggi badan masing-masing sebesar 0,527 dan 0,551. Dari data yang sama, koefisien korelasi antar tinggi badan mahasiswa dengan tinggi badan ibunya adalah 0,316. Dengan metode ini, nilai heritabilitasnya adalah 2 x 0,316 = 0,632.
DAFTAR PUSTAKA Noor, Ronny Rachman. 1996. Genetika Ternak. Jakarta. PT Penebar Swadaya Warwick, dkk. 1983. Pemuliaan Ternak. Gagjah Mada University press. Yogyakarta.